ВВЕДЕНИЕ 2
1 СТРУКТУРА ГЕМОГЛОБИНА 4
2 ФУНКЦИИ ГЕМОГЛОБИНА 6
2.1 Реакция оксигенации 9
2.2 Механизм кооперативности 13
2.3 Изменения электронной и пространственной структуры гемоглобина в процессе оксигенации 14
2.4 Другие реакции и функции гемоглобина 17
3 ГЕМОГЛОБИНОПАТИИ 20
3.1 Серповидно-клеточная анемия 21
3.2 Талассемические синдромы 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28
Данная курсовая работа посвящена структуре, динамическим характеристикам и функциям только одного из множества белков позвоночных организмов.
Гемоглобин является одним из наиболее хорошо изученных белков. Десятки лет исследований гемоглобина во многих лабораториях мира привели к значительному прогрессу в описании и понимании физических, химических и биологических аспектов его функционирования. Работа Макса Перуца и его сотрудников в Кавендишской лаборатории (Кембридж, Великобритания) внесла огромный вклад, но важность этих работ связана не только с гемоглобином. Они послужили основой для разработки современных представлений о механизмах ферментативного катализа, напрямую связав кинетику и термодинамику биохимических реакций с динамикой конформационных изменений макромолекул белка.
Если отвлечься от непосредственных практических преимуществ полученных результатов для медицины, фармакологии, фундаментальная важность работы по изучению механизма функционирования гемоглобина заключается в стимулировании прогресса в установлении законов наиболее важных процессов: ферментативного катализа и внутриклеточной трансформации энергии. в биологических системах. Основные процессы, контролирующие изменения в развитии кластеров с генами глобина, остаются неисследованными. Несмотря на огромное количество биологических моделей для изучения, объяснение этой сложной системы пока не было предложено.
Последние данные генома человека демонстрирует ген (BCL11A), который кодирует белок цинкового пальца на хромосоме 2p15, который определяет уровень HbF. Также определена потенциальная роль микроРНК, которая более значима, чем традиционные трансбелковые факторы, в контроле дифференцировки эритроидных связей [10]. Недавно было обнаружено, что транскрипционный фактор GATA-1 активирует транскрипцию 2 молекул микроРНК, необходимых для эритропоэза. Эти новые данные указывают на значительный контроль экспрессии генов небольшими некодирующими молекулами РНК и их влияние на локусы гена Hb.
1. Блюменфельд Л.А. Гемоглобин и обратимое присоединение кислорода. М.: Сов. наука, 1957.
2. Блюменфельд Л.А. Гемоглобин. Соросовский образовательный журнал №4, 1998.
3. Ленинджер А. Основы биохимии. М.: Мир, 1985.
4. Blumenfeld L.A. Physics of Bioenergetic Processes. N.Y.: Springer-Verlag, 1983.
5. Monod J., Changeux J.P., Jacob F. Allosteric Proteins and Cellular Control Systems // J. Mol. Biol. 1963. Vol. 6. P. 306.
6. Monod J., Wyman J., Changeux J.P. On the Nature of Allosteric Transitions: A Plausible Model // Ibid. 1965. Vol. 12.P. 88.
7. Natarajan K, Townes TM, Kutlar A. Disorders of hemoglobin structure: sickle cell anemia and related abnormalities. In: Williams Hematology, 8th ed, Kaushansky K, Lichtman MA, Beutler E, et al. (Eds), McGraw-Hill, 2010. p.ch.48.
8. Percy MJ, Butt NN, Crotty GM, Drummond MW, Harrison C, Jones GL, et al. Identification of high oxygen affinity hemoglobin variants in the investigation of patients with erythrocytosis. Haematologica. 2009Sep1;94(9):1321–2.
9. Perutz M.F. Molecular Anatomy, Physiology, and Pathology of Hemoglobin // Molecular Basis of Blood Diseases / Ed. C. Stammatagayanopoulus et al. Philadelphia: Saunders, 1987.
10. Schechter A. N. Hemoglobin research and the origins of molecular medicine. Molecular Medicine Branch Blood, 15 November 2008, Vol. 112, No. 10, pp. 3927-3938. 11. Weatherall DJ, Clegg JB. Inherited haemoglobin disorders: an increasing global health problem. Bull World Health Organ. 2001;79(8):704-712.
